(57)【要約】【課題】２つの部材の重ね溶接において、溶接欠陥の無い安定した溶接部を達成するレーザー溶接方法を提供する。【解決手段】２つの部材１０，２０の重ね溶接に対して、レーザー溶接の進行方向前方に、拘束用ローラー４０を配置し、拘束用ローラー４０を重ね面に押し付けながらレーザー溶接する。拘束用ローラー４０の周面には一周する周溝４１が設けられており、レーザー光線５１は、拘束用ローラー４０と干渉することなく、溶接位置５２を照射することができる。周溝４１によって、拘束用ローラー４０が部材１０，２０を押し付ける当接箇所４５，４５は溶接位置５２にできるだけ近づけることができ、部材１０，２０の裏面間の隙間を効果的に無くしてレーザー溶接ができるので、２つの部材の組合せ時間の簡略化と、溶接欠陥の無い健全な溶接部９０を安定して供給することができる。【選択図】図１
2010017741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ねた状態にある２つの部材同士をレーザー光の照射によるレーザー溶接によって接合するレーザー溶接方法であって、
前記レーザー光が照射される溶接位置の近傍にローラーを配置し、重ねた状態にある前記２つの部材を前記ローラーにより押え付けながら前記レーザー溶接を実施すること、
を特徴とするレーザー溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザー溶接方法において、
前記ローラーは、レーザー溶接線の両側の２ヶ所で、前記２つの部材を押圧すること、
を特徴とするレーザー溶接方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザー溶接方法において、
前記ローラーは、前記溶接位置に照射される前記レーザー光との干渉を回避するため、当該ローラーの周面を一周する連続溝が設けられている一つの拘束ローラーであること、  を特徴とするレーザー溶接方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー溶接方法において、
前記ローラーは前記レーザー溶接が進行する溶接方向の前方に配置されており、前記レーザー溶接の進行に伴って前記溶接位置が移動するのに合わせて、前記ローラーを、前記溶接方向の前方に転動させつつ移動させること、
を特徴とするレーザー溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、板部材のような２つの部材を重ねた状態でレーザー溶接するレーザー溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材を重ねた状態でレーザー溶接する場合、欠陥の無い溶接を行うために、重ね面の隙間を一般的には板厚の１０％以下に組み合わせる必要があり、そのために、事前組合せにおいて、万力等の工具による押し付けや、例えばＴＩＧ溶接などの他の溶接による仮付けなどにより、多大な時間をかけて組み合わせている。
【０００３】
図２は、従来の重ねレーザー溶接概略図であって、（ａ）はレーザー溶接前の状態を示す図、（ｂ）はレーザー溶接後の状態を示す。部材１０及び２０を重ね、レーザー溶接ヘッド５０でレーザー溶接する場合に、部材１０と２０の重ね面に隙間９１が生じた状態でレーザー溶接したときには、外部から隙間に充填するための溶接ワイヤ等の充填材を使用しないため、レーザー溶接部９０において欠陥９２が発生する。一般的にレーザー溶接における隙間の許容値は板厚の１０％程度といわれており、管理上限界値以下に組み合わせることは非常に困難を極めるものである。
【０００４】
２枚の薄板の接合フランジを挟圧しつつ、レーザー溶接ヘッドとローラユニットとを同期移動させつつ溶接接合をさせる溶接方法とその装置が提案されている（特許文献１参照）。この溶接方法とその装置では、固定ローラと可動ローラとで、レーザー溶接で接合すべき薄板のフランジを挟圧して板の移動を防でいるが、２枚の板の裏面間の隙間についてまで考慮したものではなく、また、挟圧位置は、溶接位置の一方の側のみに偏位しており、バランス上安定したものではない。
【特許文献１】特開平５−１５４６７７号公報（図１〜図２、段落００３２〜００３３参照））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、２つの部材を重ねた状態でレーザー溶接を行う場合に、溶接部にできる限り近接した箇所をローラーにより押さえつけながらレーザー溶接することにより、組合せ時間の簡略化と、重ね溶接の欠陥を無くして溶接品質の向上を可能にするレーザー溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、互いに重ねた状態にある２つの部材同士をレーザー光の照射によるレーザー溶接によって接合するレーザー溶接方法であって、前記レーザー光が照射される溶接位置の近傍にローラーを配置し、重ねた状態にある前記２つの部材を前記ローラーにより押え付けながら前記レーザー溶接を実施すること、によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、２つの部材を重ねた状態でレーザー溶接する場合において、レーザー溶接を実施する溶接位置とその近傍を、それにできるだけ近づいた状態で押し付けながらレーザー溶接することにより、組合せ時の作業の簡略化と、溶接欠陥の無い安定した品質の重ねレーザー溶接部を得ることができる。また、２つの部材の重ね溶接に対して、レーザー溶接の進行方向前方に、レーザー光に干渉しないための周溝を有する拘束用ローラーを配置し、レーザー溶接の進行に伴う場合でも、拘束用ローラーを溶接部のできる限り近傍を押し付ける状態を維持しながら、レーザー溶接することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明によるレーザー溶接方法の実施形態を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、この発明によるレーザー溶接方法の実施形態の全体概略を示す図であり、（ａ）は溶接方向を左右方向として説明する図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ視方向から見た図である。
【００１０】
図１において、部材１０及び２０は、本レーザー溶接方法によって溶接すべき板部材であって、架台３０上において互いに重ねて置かれている。レーザー溶接ヘッド５０から照射されるレーザー光５１によって、部材１０及び２０は重ねられた状態でレーザー溶接されて接合される。
【００１１】
２つの部材１０及び２０をレーザー溶接する際には、部材１０及び２０の重ね裏面の隙間をなくすために、溶接が行われる位置である上側の部材１０上の溶接位置５２の近傍に一つの拘束ローラー４０が配置されており、重ねた状態にある部材１０，２０が拘束ローラー４０によって架台３０に対して押え付けられる。拘束ローラー４０によって部材１０，２０を互いに押え付けて、溶接位置５２とその近傍において両部材１０，２０間に隙間を生じないようにした状態で、レーザー光５１を溶接位置５２に照射することによって、両部材１０，２０にレーザー溶接が実施される。
【００１２】
拘束ローラー４０には、拘束ローラー４０の部材１０への周面４４において周溝４１が設けられている。周溝４１は、拘束ローラー４０の周面を一周する環状の連続溝として設けられている。拘束ローラー４０に周溝４１を設けることによって、拘束ローラー４０は、周溝４１に相当するスペースで、溶接位置５２に照射されるレーザー光５１との干渉が回避される。
【００１３】
それゆえ、拘束ローラー４０が部材１０を押え付ける位置は、溶接位置５２から離れてはいるが、周溝４１を設けない場合と比べて、その周溝４１の深さ分に相当する距離だけ溶接位置５２に近づいた位置となる。したがって、拘束ローラー４０による溶接位置５２とその近傍への押え作用（重ね裏面間の隙間吸収作用）を、より効果的なものとすることができる。即ち、拘束ローラー４０に周溝４１を設けることで、部材１０は拘束ローラー４０によって溶接位置５２のできる限り近傍が押さえ付けられた状態となり、その状態で部材１０及び２０はレーザー溶接がされるので、欠陥のない安定した溶接部９０を得ることができる。
【００１４】
また、拘束ローラー４０は、周溝４１を設けることによって、周溝４１の両側の円板部４３，４３の周面４４，４４が当接箇所４５，４５で部材１０の上面に当接する。このため、拘束ローラー４０の周面４４，４４は、溶接位置５２を含む溶接線の両側の２箇所で部材１０，２０を押え付けることができる。
【００１５】
レーザー溶接の進行に伴って、部材１０を押え付けるローラー４０は、ローラー４０を部材１０の上面を白矢印で示すように、レーザー溶接の進行に伴って、レーザー溶接の方向に沿って転動して移動される。溶接の進行に伴って溶接位置５２が移動しても、拘束ローラー４０が回転して溶接位置５２の移動に追従するので、移動する溶接位置５２とその近傍への押え作用を維持することができる。
【００１６】
レーザー溶接の進行に伴って溶接位置５２が移動するのに合わせて、拘束ローラー４０は、溶接方向の前方において、溶接位置５２の移動速度と同じ速度で転動させつつ移動される。拘束ローラー４０のこうした移動によって、部材１０を常に、レーザー溶接を行う溶接位置５２の溶接方向進行先側の近傍において押え付けることができる。レーザー溶接を行う溶接位置５２の溶接方向後方の近傍を押え付けると、レーザー溶接を行った直後の溶接部９０の近傍をも押えることになり、溶接部９０に影響が生じるおそれがあるが、溶接方向進行先側の近傍を押え付けるとすれば、そのような影響の懸念が生じるのを予め回避することができる。
【００１７】
レーザー溶接の進行に追従するために拘束ローラー４０が回転しても、レーザー光５１は常に周溝４１を通過して、進行中の溶接位置５２を照射するので、レーザー光５１は拘束ローラー４０と干渉することがなく、また移動したどの位置でも、拘束ローラー４０は溶接位置５２のできる限り近傍で板部材１０を押え付けることができる。
【００１８】
上記に実施例では、２つの部材を押え付けるローラーとして、一つの拘束ローラー４０を示したが、これに代えて、互いに接近して平行な二つのローラーであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明によるレーザー溶接方法の全体概略を示す図であり、（ａ）は溶接方向を左右とした図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａの方向で見た図である。
【図２】従来の重ねレーザー溶接概略図で、（ａ）はレーザー溶接前の状態を示す図、（ｂ）はレーザー溶接後の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０, ２０：部材                    ３０：架台
４０：拘束ローラー                  ４１：溝部
４２：踏面                          ４３：円板部
４４：周面                          ４５：当接箇所
５０：レーザー溶接ヘッド            ５１：レーザー光
５２：溶接位置
９０：溶接部                        ９１：重ね隙間
９２：溶接欠陥
【図１】
2010017741.tif 000003
【図２】
2010017741.tif 000004